2. Přednáška TZO TEXTILNÍ VLÁKNA.

Prezentace na téma: "2. Přednáška TZO TEXTILNÍ VLÁKNA."— Transkript prezentace:

1 2. Přednáška TZO TEXTILNÍ VLÁKNA

2 Rostlinná vlákna Přírodní vlákna rostlinná jsou tvořena – celulózou, která tvoří stěny rostlinných buněk.

3 Bavlna ze semen rostlin nejstarší a nejdůležitější textilní surovina
Druhy bavlníku: Je známo asi 40 druhů bavlníku, ale nejpoužívanějších je bavlník srstnatý

4 Produkce bavlny roku 2007/08 světová produkce 26 mil. tun
Čína 7,6 Indie 5,3 USA 4,1 Pákistán 2,0 Uzbekistán Turecko Brazílie Řecko Austrálie Egypt Sýrie

5 Získávání bavlny sklízí se dnes většinou strojově po dozrání
chemickým postřikem z keře odstraní listy sklízecí stroje očešou bavlnu spolu se semeny následuje operace vyzrňování - při posledním výtěžku se získávají krátká vlákna nevhodná pro spřádání (délky do 10mm) = linters, slouží jako surovina na výrobu acetátu, papíru, k vycpávkám kvalitní spřadatelná vlákna se třídí a balí k expedici

6 Třídění bavlny Rozhodujícími kritérii je:
délka vlákna (kratší než 25 mm = krátkovlákenná, 25 – 35 mm = středně vlákenná, nad 35 mm = dlouhovlákenná) zralost, barva, čistota, charakter (pevnost, jemnost, stejnoměrnost staplu, vláčnost, vlhkost, omak ) atest HVI v čárovém kódu, udává základní parametry suroviny

7 Morfologie bavlněného vlákna

8 Vlastnosti bavlny Zralost vyplývá z tloušťky stěny vlákna, u plně zralého se pohybuje kolem 5 –6 m, u nezralého kolem 1m a u mrtvého pod 1m - vždy je určité procento nezralých a mrtvých vláken.

9 Vlastnosti bavlny Hoří rychle, jasně žlutým plamenem, zapáchá po hořícím papíru, zbude šedobílý popel. Působením slunečního záření žloutne a ztrácí pevnost. Působením alkálií bobtná, průřez se zaobluje, lumen se zužuje, stužkový tvar se vyrovnává, zvyšuje se lesk (mercerace hotových výrobků působením NaOH).

10 Vlastnosti bavlny Délka vláken (stapl) se udává v mm, někdy také v inch (1 inch´= 25,4mm). Stapl je obecně střední nebo průměrná délka spřadatelných vláken, podle níž se vlákna prodávají a hodnotí. Barva je sněhobílá, někdy s narůžovělým, nažloutlým nebo nahnědlým nádechem. Jemnost vláken se pohybuje 0,8 –2,85 dtex. Bavlna má jemný omak, dobrou sorpci vlhkosti, zejména potu.

11 BIOBAVLNA Pěstování bez pesticidů a insekticidů 2x dražší
Pěstuje se hlavně v Turecku a Indii

12 Použití bavlny všestranné, spodní prádlo, košiloviny, pracovní obleky, oděvy pro sport, ložní a stolní prádlo, obvazový materiál, technické využití

13 Vlákna ze stonků len, konopí, juta, ramie - lýková vlákna
jsou mnohobuněčná, skládají se z řady elementárních vláken mají podobný mikroskopický vzhled, podobné vlastnosti: jsou pevná ( za mokra se jejich pevnost zvyšuje), málo tažná, mají chladivý omak (jsou dobrými vodiči tepla), odolná vůči vodě (slané i sladké), obtížně bělitelná a barvitelná

14 LEN jednoletá stonková rostlina kvete modrofialově, růžově nebo bíle
sklizeň (nejvýnosnější a nejkvalitnější vlákno je v době rané žluté zralosti) se provádí většinou trhacími stroji nebo kombajny

15 LEN následuje máčení nebo rosení lnu (při kterém dojde k oddělení technického vlákna lnu od dřevnatých částí stonku) hrstě technických vláken se předkládají dále potěracím strojům, které je mechanicky čistí, paralelizují a připravují pro další zpracování v přásty a příze spřádání probíhá suchým nebo mokrým způsobem, podle požadované kvality příze.

16 LEN Třídění : získané vlákno se hodnotí podle pevnosti, jemnosti, délky, čistoty, ohebnosti a barvy. Na základě výsledků zkoušek se pak třídí podle čistoty a vypřadatelnosti na len třený, třenou koudel, len vochlovaný, vochlovanou koudel.

17 LEN Pěstitelské oblasti: Belgie, Nizozemsko, severní Francie, Ukrajina, Pobaltí, Bulharsko, Rumunsko, ČR (Českomoravská vrchovina). Morfologie: technické se skládá z vláken elementárních. Pod mikroskopem se elementární vlákno jeví jako nezkroucená trubička s tlustší stěnou a úzkým kanálkem (lumenem). Charakteristická jsou tzv. kolénka a příčné rýhy. Příčný řez je pěti nebo šestiúhelníkový.

18 Vlastnosti lnu délka technického vlákna se může rovnat až délce stonku, délka elementárních vláken je od 5 do 30 mm barva roseného lnu je stříbrošedá, máčeného hnědá až nažloutlá na omak je len vláčný a chladivý, což způsobuje jeho tepelná vodivost, hřejivost je menší než např. u bavlny pevnost lněných vláken je velká a za mokra roste vysoká je i jeho odolnost v oděru účinkem slunečního záření len ztrácí pevnost tvarová stálost je nepatrná, lněné výrobky se mačkají, vlákna lnu jsou silně navlhavá při spalování se chovají podobně jako bavlna

19 Použití lnu ložní prádlo, ručníky, utěrky, letní oblekové a šatové tkaniny, dekorační a technické textilie, směsuje se s bavlnou, viskózou.

20 Kotonizace Kotonizací lnu se rozkládají technická lýková vlákna na vlákna elementární cestou chemickou nebo mechanickou. Technické vlákno se zkracuje na délku cca 5 cm. Vlákna se po vybělení jeví jako surová bavlna a lze je spřádat samostatně nebo s bavlnou na bavlnářských strojích.

21 Lýková vlákna

22 Živočišná vlákna Přírodní vlákna živočišná jsou tvořena bílkovinami, které jsou vystavěny ze základních aminokyselin. Podle obsahu aminokyselin a jejich původu dělíme vlákna na: keratinová – tvoří vlasovou pokrývku obratlovců (vlna a srsti) fibroinová – výměšky housenek bourců (přírodní pravé hedvábí, tussah).

23 VLNA Vlněná vlákna se získávají stříháním, vyče-sáváním nebo epilací zvířecích chlupů a srstí. Patří sem vlna ovčí, dále vlny velbloudí, kašmírské, angorské, mohérové a lamí. Vlněná vlákna jsou na těle zvířete různých kvalit a druhů. Podsada jsou jemná, většinou kratší vlákna hustě pokrývající tělo zvířete. Pesíky jsou vlákna hrubá, většinou delší s dřeňovým kanálkem.

24 Hedvábné vlákno hedvábí je výměšek snovacích žláz housenek nočních motýlů po usmrcení housenek parou se dochází ke smotávání vláken z kokonů hedvábné vlákno se skládá z vlastního vlákna z bílkoviny fibroinu (76%) a klihového obalu z bílkoviny sericinu (22%). Sericin je příčinou drsného omaku surového hedvábí, ale je z hlediska zpracování jeho přítomnost vítána, protože působí jako ochranná vrstva.

25 Vlna ovčí Získávání vlákna
Rouno se získá z ovce stříháním 1x až 2x do roka. Nejkvalitnější je na lopatkách a bocích (I, II), nejhorší je na nohou a ocase (XIV).

26 Rendement Surová - potní vlna obsahuje kromě vlněného vlákna i řadu nečistot (pot, tuk, prach…), které je nutno před spřádáním odstranit. Rendement /randmá/ je čistý výtěžek vlny po odstranění nečistot, tj. po praní, popř. karbonizaci.

27 Morfologie vlněného vlákna
vlas (1) vlasový váček (2) papila (3) cévy a nervy (4) tukové žlázy (5) potní žlázy (6) pokožka (7) škára (8) sval (9)

28 Mikroskopický vzhled viditelná je nestejnoměrnost tloušťky vláken s téměř kruhovým průřezem. Po zaostření jsou vidět šupinky a jejich tvary. Typický je tzv. pilovitý okraj vlákna. Pesíky mají silný dřeňový kanálek a jsou několikanásobně tlustší než podsada bez kanálku. Přechodový vlas má dřeňový kanálek přerušovaný. Nevěrná vlna typická nestejnoměrnou tloušťkou vlasu, je vlna z nemocné nebo špatně živené ovce.

29 Vlastnosti vlněného vlákna
Vlna má příjemný a hřejivý omak. Jemnost vlny se vyjadřuje v jednotkách m, Bredfordská stupnice jemnosti používaná ve vlně vyjadřuje jemnost vláken v anglosaských jednotkách. Např. 80 ´ s (topsů) značí, že z 1 ang. Libry (0,4536 kg) lze vypříst 80 přaden po 560 yardech (yd = 0,9144m). Délka vlákna podle druhu je 50 – 150 mm. Rozlišuje se přirozená délka, tj. délka zkrácená obloučkováním, a skutečná délka, tj. délka mírně napnutého vlákna.

30 Vlastnosti vlněného vlákna
Vlákno má vysokou navlhavost (uz. vlhkost až 18%). Významnou vlastností vln je jejich plstivost, schopnost vláken vzájemně se do sebe zaklesnout svým šupin. povrchem, prolnout a propojit se mezi sebou. Dalšími vlastnostmi vlny je pružnost (nejvyšší ze všech textilních surovin), hřejivost, tvárnost, obloučkovitost a prodyšnost. Pevnost je poměrně malá, tažnost je značná a se stoupající vlhkostí se zvyšuje. Vlnu napadají moli. Vlna má dobré elektroizolační vlastnosti a velmi dobré termoizolační vlastnosti. Dobrá je také zotavovací schopnost.

31 Spalovací test Vlněné vlákno hoří a škvaří se, zapáchá po rohovině. Na konci spáleného vlákna se tvoří černá pórovitá kulička. Popel lze mezi prsty rozemnout na hrubší prach.

32 Použití vlny Směsuje se s polyesterem, s viskózou, s polyakrylem i polyamidem do pletacích přízí. Vlna má ideální vlastnosti pro oblekové a kabátové tkaniny. Uplatňuje se v nábytkových tkaninách, přikrývkách, kobercích, pletacích přízích. Pro technické účely na výrobu suken, plstí, obuvnických tkanin apod.

33 Ostatní srsti zvířat mohér kašmír velbloudí srst králičí a zaječí srst
alpaka vikuňa kozí chlupy

34 Přírodní hedvábí pravé přírodní hedvábí – výměšek housenky bource morušového plané (divoké) hedvábí - výměšek housenky bource dubového Pěstitelské oblasti Kolébkou je Čína. Dnes je to hlavně Japonsko, Čína, Korea, Turecko, Španělsko, Francie.

35 Přírodní hedvábí

36 Nitě z pravého hedvábí Gréž: surové, nedegumované hedvábí ( obsahuje sericin) ze střední části kokonu (cca 95%), je to nit bez zákrutu Organzin: skaná nit z několika greží, používá se na osnovní nitě Trama: jednou skané hedvábí ze 2 – 8 greží, používá se většinou jako útek Šapová a floretová příze: předená nit z krátkých a poškozených vláken , používá se do útků Buretové hedvábí: spředené odpady a výčesky šapového hedvábí, velmi nestejnoměrná silnější příze Dupion: nestejnoměrné hedvábí z dvouzámotků

37 Identifikace Přírodní hedvábí hoří podobně jako vlna – škvaří se, zapáchá po spálené rohovině a po spálení zanechává pórovitou zuhelnatělou kuličku. Zatížené hedvábí se rozžhavuje. Mikroskopický vzhled surového vlákna v podélném pohledu se podobá dvojité stužce sklovitého vzhledu s rozpukaným povrchem (sericin). Průřez vláken je trojúhelníkový.

38 Vlastnosti jemnost vlákna: okolo 10 m
délka vlákna v kokonu je přibližně 1500m, spřadatelná vlákna jen 400 – 900m. surové hedvábí má nažloutlou barvu a je bez lesku a šustivosti. Po degumování se stává vláčným, měkkým a hebkým, s vysokým leskem. Td – titr denier – je jednotkou jemnosti pro hedvábná vlákna, určuje jakou hmotnost v gramech má 9km vlákna. Přepočet Td=1,1dtex.

39 Použití košile, kravaty, šály, halenky, šaty, módní doplňky, koberce

40 Chemická vlákna vyrábí se v široké škále různých typů, modifikací, jemností, profilů a tvarů. Vyrábí se jako nekonečné vlákno, jako střiž nebo trhanec. Většina vláken je vyráběna tak, aby se dala směsovat s vlákny přírodními. Typ vlákna je dán jeho jemností a jeho délkou.

41 Typy chemických vláken

42 Typy chemických vláken
Jemnost – v jednotkách /dtex/, může být v rozsahu od mikrovláken ( 1- 0,3 dtex) a supermikrovláken (0,3 dtex a méně) až po velmi hrubá vlákna, jejichž tloušťka je udávána v mm. Délka – mohou být různé, podle požadavků odběratele, udávají se v /mm/. Jsou získávány buď jako střiže (konstantní délka všech vláken), pro směsování s bavlnou. Nebo jako trhanec z kabelu (vlákna mají nestejnou délku), tato technologie hlavně u vlnařských typů.

43 Způsoby zvlákňování Surovinou na výrobu chemických vláken může být jak 1.přírodní polymer, ze kterého se vyrábí vlákna celulózová a bílkovinná, tak 2.polymer syntetický, ze kterého jsou vyrobena vlákna syntetická.

44 Způsoby zvlákňování

45 Viskózová vlákna Výroba: z odpadu bavlny (linters) nebo ze dřeva (smrk, jedle, buk). Vyráběný sortiment: - kabel na střiž B a V typů, většinou matovaný - multifil jako vlákna lesklá i matovaná. Matování se provádí pomocí oxidu titaničitého před zvlákňováním. Ten difusně rozptyluje světlo.

46 Modifikace barevná vlákna (přidáním pigmentů do roztoku celulózy)
tvar a původní vlastnosti vláken lze měnit různými modifikacemi: barevná vlákna (přidáním pigmentů do roztoku celulózy) modalová vlákna (vlákna s vyšší pevností za mokra) polynozická vlákna ( s téměř kruhovým průřezem) vysoce pevná vlákna vlákna se sníženou hořlavostí

47 Identifikace spalovací test – hoří rychle jako bavlna, zápach po spáleném papíru a zanechává bílý až šedý popel, který lze rozmělnit mezi prsty. Při omaku, mnutí mezi prsty, vrže (způsobeno aviváží). Pod mikroskopem viditelné rýhování (důsledek srážení vlákna ve srážecí lázni), průřez nejčastěji obláčkovitý. Matovaná viskóza má viditelné tečkování.

48 Vlastnosti a použití vysoký lesk, který se odstraňuje matováním. Příjemný chladivý omak, navlhavost (sorpce) je vetší než bavlny. Pevnost vlákna se za mokra snižuje na polovinu. Má vysokou mačkavost a špinivost – prachové částice se ukládají do zářezů na povrchu vlákna. Vysoká měrná hmotnost způsobuje, že výrobky jsou poměrně těžké a splývavé. Použití: náhrada bavlny, směsi s nízko sorpčními vlákny, šatovky, košiloviny.

49 Měďnatá vlákna Jejich význam roste. Výrobní postup se od výroby viskózy liší tím, že k rozpuštění celulózy se používá amoniakálního roztoku hydroxidu měďnatého, který se po odležení zvlákňuje tryskou do lázně zředěné kyseliny sírové při současném vysrážení vlákna. Měďnatá vlákna mají téměř kruhový průřez a svým charakterem se podobají přírodnímu hedvábí. Použití: dámské šatovky, šátky, šály.

50 Acetátová vlákna Jsou vyráběna z derivátů celulózy. Dva druhy vláken:
diacetátová – zvlákňují se za sucha z roztoku acetátové celulózy v acetonu do horkovzdušné komory triacetátová – zvlákňuje se také za sucha z roztoku metylenchloridu Profil vláken je podobný viskóze, identifikace pod mikroskopem: v glycerínu jsou špatně viditelná, protože mají stejný index lomu. Proto je pozorujeme v kapce vody. Při pálení hoří pomalu a páchnou po octu. Acetát má příjemný omak a lesk, velkou splývavost, malou mačkavost, multifil nahrazuje přírodní hedvábí.

51 Chemická vlákna ze syntetických polymerů
Syntéza je z chemického hlediska přeměna původní nízkomolekulární látky (monomeru) na látku vysokomolekulární (polymer). Lze ji provádět polymerací, polykondenzací, polyadicí. Syntetická vlákna se vyrábí většinou tavným zvlákňováním do šachty. Identifikace jednotlivých druhů syntetických vláken vzhledem k velké řadě modifikací vyžaduje znalosti a praktické zkušenosti. Provádí se většinou chemicky rozpouštěním nebo barevnou indikací, na tavném mikroskopu se syntetická vlákna určují podle teploty tání.

52 Polyamidová vlákna Sortiment: monofil, multifil, kabílek, kabel, střiž i bikomponentní vlákna. Identifikace: běžná vlákna mají válcový tvar s kruhovým průřezem. U matovaného vlákna jsou pod mikroskopem vidět pigmenty. Spalovací test – před vzplanutím vlákno taje, po oddálení plamene uhasíná, zapáchá po asfaltu a zanechává černý dým, po vychladnutí tvoří černou kuličku.

53 Polyamidová vlákna Použití: dámské punčochy, elastické prádlo, plavky, sportovní oblečení, směsi s vlnou a bavlnou. Výrobky z PAD je nutné tepelně fixovat. Další použití: tepelně izolační výplně oděvních výrobků, přikrývek, monofilní šicí nitě, tvarovaný kabílek na výrobu všívaných koberců (pro vynikající odolnost v oděru), rouna ze střiže do NT. Dlouhodobým působením slunečního světla žloutne a ztrácí pevnost, má také sklon ke žmolkování

54 ARAMIDY aramidová vlákna (aromatické polyamidy s cyklickým jádrem v řetězci), vykazují vyšší pevnost za tepla a jsou používána pro speciální technické výrobky – pracovní obleky pro horká prostředí, konstrukční materiály.

55 Polyesterová vlákna Sortiment: PES se vyrábí ve formě nekonečného vlákna (multifil), nebo kabelů, které se řežou na střiž nebo trhají na trhacím konvertoru. Tvarované kabílky jsou nízkoroztažné, vysokoroztažné, lesklé nebo matované. Vlákna mohou být různých profilů a jemností (i mikrovlákna), hladká, tvarovaná, sráživá i nesráživá.

56 Polyesterová vlákna Vlastnosti: PES je relativně tuhé vlákno, používané ve směsích s bavlnou, vlnou, viskózovou střiží do mykaných a česaných přízí. Zvyšuje tuhost výrobku a snižuje jeho mačkavost, má velmi nízkou sorpci, proto je po fyziologické stránce nevhodný. K negativním vlastnostem PES vláken patří: zhoršená zpracovatelnost, žmolkovitost, vznik statického náboje = špinivost.

57 Polyesterová vlákna Identifikace: PES vlákno je většinou kruhového průřezu, u matovaného jsou viditelné pigmenty. Spalovací zkouška: nad plamenem měkne, hoří pomalu, je vidět černý dým, taví se, později tvoří volně tuhnoucí plastickou hmotu, zapáchá po taveném asfaltu. Použití: hlavně směsi s bavlnou, vlnou, lnem (staplová vlákna PES), monofil a multifil do pletených výrobků, rouno ze střiže do tepelně izolačních vrstev oděvních výrobků.

58 Profilovaná vlákna PAD a PES vlákna patří mezi nejvíce rozšířená vlákna, a proto byly vyvinuty speciální zvlákňovací trysky, ze kterých vznikají vlákna různých profilů. Profilování vláken má ten cíl, aby vlákno svým tvarem a povrchem napodobovalo vlákno přírodní. Zvětšením povrchu se dosáhne vyšší adsorpce a znesnadňuje se vytahování vlákna z příze, čímž se sníží žmolkovitost.

59 Profilovaná a dutá vlákna

60 Dutá vlákna Dutá vlákna: použití v tepelně izolačních vrstvách (přikrývky, zimní oblečení....), hlavně PES vlákna. Tato vlákna velmi dobře drží tvar – souvislá dutina snižuje hmotnost vlákna, vzduch v ní působí jako tepelný izolant a dutina sama znesnadňuje ohyb vlákna.

61 PES mikrovlákna jsou to vlákna o jemnosti pod 1 dtex (cca 10m).
výroba je nákladná a probíhá třemi způsoby: zvlákňováním přímo ze speciálních trysek jako bikomponentní vlákno typu M/F různých profilů, jejichž výroba spočívá ve zvláknění směsového polymeru a následném rozpuštění matrice štěpení z mikrofólií s tloušťkou do 1m. Podle jemnosti dělíme: mikrovlákna pod 1 dtex supermikrovlákna pod 0,3 dtex Oba typy způsobují na broušené tkanině sametový omak, tkanina propouští páru, ale ne kapkovou vodu

62 Další syntetická vlákna
Polyetylenová vlákna – používají se hlavně v technickém sektoru a také jako vlákenné pojivo pro NT. Polypropylenová vlákna - nesorpční (jejich navlhavost je téměř nulová), obtížně barvitelná. Mají velkou trvanlivost, dobrou odolnost proti oděru = použití pro výrobu koberců, hlavně v oblasti NT.

63 Další syntetická vlákna
Polyakrylonitrilová vlákna - svými vlastnostmi se velmi přibližuje vlně, proto jsou časté směsi vlna/PAN. Použití na pletařské příze. Snadno žmolkuje, elektrostaticky se nabíjí a tím také špiní, na světle stálý, hřejivý. Polyuretanová vlákna - skupina vláken s vysokým modulem pružnosti (pružnost až 400%). Význam vláken: elastické prádlo, punčochy, plavky, jsou náhrada pryžových vláken. Obecně je nazýváme elastomery. Nevýhoda: po delším čase dochází v chlorované vodě ke ztrátě pružnosti.

64 Konjugovaná vlákna jsou taková syntetická vlákna, která při zvlákňovacím procesu jsou složena ze dvou nebo více komponent. Jsou vyráběna ve třech typech: TYP S/S je vyráběn pro budoucí kadeřená vlákna. Jedna komponenta je volena s vyšší kontrakcí po prodloužení a je příčinou “zprohýbání” vlákna = zobloučkování. TYP C/S je vyráběn s cílovým určením pro pojení NT. Jádro je nositelem mechanických vlastností a obal je volen tepelně nízko tavitelný, aby při tepelném účinku a tlaku došlo k jeho natavení. TYP M/F je technologie pro výrobu mikrovláken

65 Konjugovaná vlákna